Membres d'équipe (de gauche a droit) : Jacqueline Tokarew, Bojan Shutinoski, Julianna Tomlinson, Angela Nguyen, Michael Schlossmacher, Daniel El-Kodsi, Nathalie Lengacher. Autres membres : Travis Fehr, Qiubo Jiang et Juan Li Plus de 20 ans après la découverte du gène Parkin associé à l’apparition précoce de la maladie de Parkinson, des chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa et de l’Université d’Ottawa auraient finalement révélé comment ce gène mystérieux protège le cerveau.
Leur étude sur des échantillons de cerveaux humains et murins et des cellules modifiées a montré que la protéine Parkin fonctionne de deux façons. D’une part, elle agit comme un puissant antioxydant capable de neutraliser des oxydes du cerveau potentiellement nocifs, y compris les radicaux libres issus du métabolisme de la dopamine. D’autre part, à mesure du vieillissement du cerveau et de l’accumulation continue des radicaux libres issus du métabolisme de la dopamine, le gène de Parkin isole les molécules nocives dans une zone d’entreposage spéciale des cellules nerveuses vulnérables afin que ces dernières puissent continuer de fonctionner normalement.
Chez les personnes dont les deux copies du gène de Parkin présentent des mutations, ces effets protecteurs sont absents, ce qui entraîne l’apparition de la maladie de Parkinson avant 40 ans. Si ces résultats sont confirmés, ils pourraient ouvrir la voie à la mise au point de nouveaux traitements.
« Si nous pouvions administrer des antioxydants ou une copie saine du gène de Parkin dans le cerveau des personnes qui présentent ces mutations, nous pourrions ralentir, voire éliminer l’apparition précoce de la maladie de Parkinson », affirme Julianna Tomlinson, Ph.D., coauteure et chef de projet scientifique.
« Nous ne savons pas encore si une telle approche pourrait aussi bénéficier aux personnes atteintes d’une forme avancée de la maladie de Parkinson non associée au gène de Parkin », ajoute le Dr Michael Schlossmacher, coauteur, neurologue et directeur des Neurosciences à L’Hôpital d’Ottawa. « Nous sommes impatients de nous pencher sur la question. »
Le Dr Michael Schlossmacher est aussi professeur à l’Institut de recherche sur le cerveau de l’Université d’Ottawa et titulaire de la Chaire de recherche Bhargava sur la neurodégénérescence de L’Hôpital d’Ottawa.
L’étude découle d’un vaste travail d’équipe et de l’importante contribution de plusieurs étudiants diplômés, dont Jacqueline Tokarew, Daniel El-Kodsi, Nathalie Lengacher et Travis Fehr.
Récemment, le Dr Schlossmacher, Julianna Tomlinson, Ph.D., et John Pezacki, Ph.D., du Département de chimie à l’Université d’Ottawa, ont reçu une nouvelle subvention de recherche des Institiuts de recherche en santé du Canada pour poursuivre ces travaux. Ils mettent également leurs nouveaux outils de recherche uniques à la disposition du monde entier dans le cadre d’un partenariat entre BioLegend et l’Institut de recherche de l’Hôpital d’Ottawa.
Référence : Age-associated insolubility of parkin in human midbrain is linked to redox balance and sequestration of reactive dopamine metabolites. Tokarew JM, El-Kodsi DN, Lengacher NA, Fehr TK, Nguyen AP, Shutinoski B, O'Nuallain B, Jin M, Khan JM, Ng ACH, Li J, Jiang Q, Zhang M, Wang L, Sengupta R, Barber KR, Tran A, Im DS, Callaghan S, Park DS, Zandee S, Dong X, Scherzer CR, Prat A, Tsai EC, Takanashi M, Hattori N, Chan JA, Zecca L, West AB, Holmgren A, Puente L, Shaw GS, Toth G, Woulfe JM, Taylor P, Tomlinson JJ, Schlossmacher MG. Acta Neuropathol. 2021 Mar 10. doi: 10.1007/s00401-021-02285-4.
Ressources fondamentales : Protéomique
Financement : Consortium pour la recherche sur le Parkinson, Bourses d’études supérieures de la Reine Elizabeth II, gouvernement du Canada (Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, Instituts de recherche en santé du Canada, Chaires de recherche du Canada), Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research, Société de la sclérose en plaques du Canada, Alliance pour la recherche sur la SP progressive, Hungarian Brain Research Program, famille Uttra et Sam Bhargava, La Fondation de l’Hôpital d’Ottawa.
Dédicace : Cette étude est dédiée à la mémoire de Bruce Hayter (1962–2019), défenseur infatigable des personnes atteintes de la forme précoce de la maladie de Parkinson, et à notre coauteur, le Dr Arne Holmgren (1940–2020), un pionnier de l’oxydoréduction en biologie. Nous témoignons notre gratitude au Dr Oleh Hornykiewicz (1927–2020), chef de file des études biochimiques du cerveau humain, pour son encouragement.
L’Hôpital d’Ottawa est un centre universitaire de pointe dans le domaine de la recherche et de la santé et un hôpital d’enseignement fièrement affilié à l’Université d’Ottawa.
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